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本论文主要开展了GaAs基光子晶体平板微腔及其激光器的探索研究，系统的研究了光泵涌和电注入光子晶体平板微腔的结构模拟设计、电子束曝光、反应离子刻蚀、电感耦合等离子体刻蚀和湿法腐蚀等工艺，通过微区光谱测试研究了微腔中量子点与微腔腔模的耦合效应。论文所取得的主要创新点如下： 1、应用有效折射率微扰法研究了H1和L3光子晶体平板微腔的性质。对于H1微腔，施主型微腔有效折射率的修正应以介质带边匹配为准，受主型微腔则应选择中间带匹配的修正标准。而对于L3微腔，介质带边作为修正标准时得到的有效折射率可以较准确地预测基模频率，而标准有效折射率法得到的波导基模有效折射率更适合计算高阶腔模的频率。该方法将计算的维度从三维降到二维，极大地减少了计算时所需的内存和时间的同时，又保持了计算结果的准确性； 2、应用有效折射率微扰法设计了可通过平面微加工工艺实现的H1、H2和L3型光子晶体平板微腔结构，腔模波长接近1.3μm。通过调节微腔最近邻空气孔的位置和尺寸、晶格常数、占空比等因素，对腔模的品质因子、模式数量和频率等进行了调制； 3、系统地研究了光子晶体平板微腔的微加工工艺过程。在电子束曝光工艺中，比较了不同曝光剂量下PMMA型和ZEP520A型电子束胶上的图形质量，结果表明ZEP胶在剂量变化时，空气孔的平均直径变化不大，有利于进行后继的图形转移过程； 在反应离子束刻蚀和电感耦合等离子体刻蚀工艺中，通过选择适当的刻蚀气体成分及相对比例，优化射频功率、ICP功率、腔压、刻蚀时间等各项刻蚀参数，在GaAs层上获得了侧壁垂直光滑、孔径大小均匀、呈圆形的光子晶体图形。通过湿法腐蚀制作出了较理想的悬空的空气桥式二维光子晶体平板微腔； 4、利用显微光致发光系统在室温下分别测试了含有InAs量子点的H1、H2和L3型光子晶体平板微腔的微区荧光光谱。与非图形区相比较，三种微腔都观察到了尖锐的模式发光峰，证实了所制作的微腔具有明显的增强或抑制量子点自发辐射的作用。通过调节最近邻孔位置和尺寸、占空比和平板晶格常数大小对微腔模式波长进行了调制。对于结构较简单的H1和L3微腔，实验和理论结果符合的较好；但是对于H2微腔，由于其支持的模式数量较多，实验与理论预测结果有较大误差； 5、对比已经报道的结构，结合实验条件，优化设计了电注入光子晶体微腔激光器结构。该结构的关键是在光子晶体微腔正下方具有微米级的AlGaAs柱作为导电通道，导电柱的两侧为低折射率的AlxOy。在炉温为550℃，氮气流量为1.5L/min，水温为95℃，氧化时间为2.5h的湿法氧化条件下，在圆柱形台面上获得了直径为2～3μm的导电微柱，且重复性较好；并在圆柱形台面上方套刻了H2型光子晶体微腔。在进行湿法氧化程中，GaAs盖层上方的SiO2层能够同步实现阻止盖层氧化和提高AlxOy氧化层热稳定性等作用。